ICS 75-010 E 11 备案号：57647—2017
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 6129—2016 代替SY/T6129—1995
岩石中烃类气体扩散系数测定方法
Determination method of diffusion coefficient for hydrocarbon gas in rocks
2017-05-01实施
2016-12-05发布
国家能源局 发布 SY/T6129—2016
目 次
前言
I
范围 2 规范性引用文件术语和定义
3
方法提要实验装置、材料及试剂实验准备实验条件 8 实验步骤 9 结果计算
4 5 6 1
7
5
精密度附录A（资料性附录）岩石中烃类气体扩散系数测定原始记录格式
10
6 SY/T6129—2016
前言
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准代替了SY/T6129---1995《岩石中烃类气体扩散系数测定》，与SY/T6129—1995相比，除编辑性修改外，主要技术变化如下：
修改了标准的适用范围（见第1章，1995年版的第1章）；修改了规范性引用文件（见第2章，1995年版的第2章）；增加了术语和定义（见第3章）；修改了方法提要（见第4章，1995年版的第3章）；修改了实验装置、材料及试剂（见第5章，1995年版的第4章）；修改了实验准备工作（见第6章，1995年版的第5章）增加了实验条件（见第7章）；修改了实验步骤（见第8章，1995年版的第6章）：增加了数据修约（见9.3）；修改了精密度要求（见第10章，1995年版的第8章）。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国石油天然气集团公司提出。 本标准由石油地质勘探专业标准化委员会归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院廊坊分院、中国石油化工股份有
限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所、东北石油大学、中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院石油地质实验研究中心。
本标准主要起草人：国建英、李剑、王东良、张璐、姜林、谢增业、陈红宇、史集建。
II SY/T 6129—2016
岩石中烃类气体扩散系数测定方法
警告：本标准不涉及与其应用有关的所有安全问题。在使用本标准前，使用者有责任制定相应的
安全和健康操作规程，并明确其限定的适用范围。
1范围
本标准规定了烃类气体在岩石中扩散系数的测定方法、结果计算和精密度要求。 本标准适用于测定天然气及各组分在泥岩、页岩、灰岩、白云岩、石膏、砂岩和煤等岩石中的扩
散系数。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件。仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T136102014天然气的组成分析气相色谱法 GB/T291722012岩心分析方法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
扩散系数diffusion coefficient 沿扩散方向，在单位时间每单位浓度梯度的条件下，垂直通过单位岩石面积所扩散某物质的质量
或摩尔数。 3.2
净围压net confining pressure 岩心所承受围压和岩心两端压力的差值。
4方法提要
在岩样两端的扩散室中，一端充入烃类气体，另一端充氮气，在恒温、恒压条件下，烃类气体的浓度随时间而变化。通过测试在不同时间两扩散室中烃类气体的浓度，可求得烃类气体在岩石中的扩散系数。
5实验装置、材料及试剂 5.1实验装置 5.1.1岩石中烃类气体扩散系数测定装置应具有岩心夹持器、恒温系统、压力传感器、差压传感器和
1 SY/T6129—2016
压力计等，如图1所示。 5.1.2气相色谱仪：具热导检测器。 5.1.3真空泵：真空度小于6×10-2Pa。 5.1.4游标卡尺：分度值为0.02mm。
8X
X9
17 0
(18
，3取样阀；2--岩心夹持器，4—恒温箱；5，7，8，9，12，13—截止阀，6—差压传感器；
10，11压力计：14，15多通阀，16—围压跟踪泵；17—真空泵，18-烃类气源：19-氮气气源，20—气相色谱仪
图1岩石中烃类气体扩散系数测定装置示意图
5.2 2材料及试剂 5.2.1 甲烷、乙烷、丙烷：纯度大于99.995%。 5.2.2 现场天然气：脱水、去杂质。 5.2.3 氮气（N，）：纯度大于99.995%。 5.2.4 氮气（He）：纯度大于99.995%。 5.2.5 气相色谱柱：HP-PLOT分子筛柱，HP-PLOTQ色谱柱。 5.2.6 环氧树脂：耐高温150℃～200℃。 5.2.7 氯化钠（NaCI）：分析纯。 5.2.8 无水氯化钙（CaCl,）：分析纯。 5.2.9 六水氯化镁（MgCI，·6H,O）：分析纯。
6实验准备 6.1干样制备 6.1.1岩样制备按GB/T29172—2012中4.5的规定执行。 6.1.2柱塞样钻取方法为：
a）柱塞样品应沿着层理面垂直方向，从全直径岩心上定向钻取，钻样过程中，宜避开裂缝，在
均质性程度高的部位钻取。
2 SY/T6129—2016
8实验步骤 8.1开启色谱仪
按GB/T13610一2014中6.1的规定完成气相色谱仪在线检测准备工作。 8.2装载样品
将柱塞样装人岩心夹持器，按图1连接好实验装置。
8.3施加围压
根据7.2的规定确定并施加实验围压，应注意： a）当围压小于或等于10MPa时，直接施加围压。 b）当围压大于10MPa时，为避免样品被挤碎，围压施加应逐步到位。先施加不小于3MPa的围
压，然后同步增加两个扩散室的气体压力并跟踪增加围压，直至达到实验设定的围压压力。
8.4检查气密性
检查气密性应注意： a）对设备气路的接头和阀门等进行试漏，保证系统气密性。 b）检测岩心夹持套密封效果，防止扩散气体通过岩心与夹持套之间的接触面发生串流。
8.5抽真空
抽真空应注意： a）测定干样中烃类气体的扩散系数时，接通真空泵，抽空岩心夹持器及相应管线1h～1.5h。 b）测定湿样中烃类气体的扩散系数时，抽真空lmin～2min。
8.6实验加温
根据7.3确定的地层温度设定实验温度，加热并恒温2h～2.5h。 8.7加注扩散气体
向两个扩散室同步注入烃类气体和氮气，达到实验设定压力时，断开气源。注气期间，两个扩散室的气体压力应保证始终一致。 8.8检测扩散室气体成分
扩散气体充注完毕后，定时用气相色谱仪检测烃类气体扩散室中烃类气体组分含量C，和氮气扩散室中烃类气体组分含量C2（分析过程按GB/T13610一2014的规定进行）。不同类型样品分析时间间隔选择如下：
a）干样为0.5h～6h。 b）湿样为2h～12h。
8.9结束实验
当氮气扩散室中能够稳定检测出烃类气体，且烃类气体含量规律性增加，采气至少八次后实验即可终止。实验温度降至室温，卸掉围压，排掉扩散室气体，实验结束。 4